Robot UR3 wspiera naukowców w tworzeniu prototypu dłoni robotycznej

UR Stanowisko badawcze z wykorzystaniem UR3_m

Stanowisko badawcze z wykorzystaniem UR3

 

Politechnika Poznańska wykorzystuje robota współpracującego Universal Robots do prowadzania badań naukowych. Prace dotyczą m.in. użycia dłoni robotycznej w zakresie chwytania obiektów oraz ich manipulacji. UR3 stosowany jest także jako narzędzie pomiarowe w czasie opracowywania algorytmów estymacji położenia i orientacji ludzkiej dłoni.

Antropomorficzna dłoń i współpracujący robot
Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej szczegółowo bada możliwości manipulacyjne ludzkiej ręki, aby stworzyć dłoń robotyczną pozwalającą robotowi na wykonywanie zadań, które z łatwością wykonuje człowiek. Podczas analiz naukowcy wykorzystują zaprojektowaną w Instytucie antropomorficzną dłoń oraz robota Universal Robots.
Celem projektu jest stworzenie prototypu dłoni robotycznej o zręczności zbliżonej do ludzkiej. Zdolnego do chwytania i manipulowania obiektami codziennego użytku spotykanymi w środowisku człowieka. Dzięki zastosowaniu niedosterowania w palcach dłoni, uzyskiwana jest możliwość dopasowywania się palców do kształtu obiektu. Robotyczna dłoń o takich możliwościach może mieć szerokie zastosowanie w przemyśle, jak również w medycynie, np. jako proteza – mówi mgr inż. Jakub Tomczyński z Politechniki Poznańskiej.

 

UR Wykorzystanie robota UR3 na Politechnice Poznańskiej_m

Wykorzystanie robota UR3 na Politechnice Poznańskiej

Aktualnie prowadzone badania pozwalają rozwinąć tę konstrukcję w celu uzyskania jeszcze lepszych możliwości chwytnych, przy zachowaniu niewielkich kosztów. Dłoń ma stanowić bazę do budowy chwytaka umożliwiającego urządzeniom zrobotyzowanym manipulację przedmiotami, których przenoszenie i obrabianie stanowiło dotychczas duże wyzwanie.
Przyszłe plany wykorzystania UR3 obejmują badania w fundowanym przez NCBR projekcie Lider VII „Percepcja i sterowanie w zadaniu robotycznej manipulacji obiektami elastycznymi”, którego kierownikiem jest dr inż. Krzysztof Walas z Politechniki Poznańskiej.

Śledzenie ruchów ludzkiej dłoni
Robot wykorzystywany jest jako narzędzie walidacyjne w rozwoju algorytmów wyznaczania postury ludzkiej dłoni. Prototyp urządzenia śledzącego dłoń w ostatecznej formie będzie rękawicą zakładaną na ludzką rękę i pozwalającą śledzić jej ruchy podczas chwytania obiektów lub wykonywania gestów. Zamontowany na końcówce robota model sztucznego palca wyposażony w czujniki inercyjne i magnetyczne dostarcza wiarygodnych danych pomiarowych. Robot UR zapewnia pełną powtarzalność wykonywanej trajektorii.
Zakładając rękawicę pomiarową na ludzką rękę mamy możliwość śledzenia ruchów poszczególnych członów dłoni i uczenia się tego, w jaki sposób ludzie chwytają przedmioty i nimi manipulują. Wiedza ta pozwala na opracowywanie lepszych algorytmów manipulacji robotycznej oraz do walidacji systemu przewidywania ruchów ręki – mówi mgr inż. Tomasz Mańkowski z Politechniki Poznańskiej.

 

UR Możliwości chwytne dłoni robotycznej_m

Możliwości chwytne dłoni robotycznej

UR3 jako precyzyjne narzędzie pomiarowe
Robot UR3 wykorzystywany jest nie tylko jako ramię, na którym zamocowana jest dłoń, ale także narzędzie, które zapewnia dokładny pomiar położenia i orientacji obiektów w przestrzeni i może być użyte do wstępnej kalibracji wszelkich czujników, które określają te parametry. O wyborze robota Universal Robots zadecydowała wysoka innowacyjność i bezpieczeństwo rozwiązania oraz bardzo dobry stosunek jakości do ceny. Istotną zaletą UR3 był niewielki rozmiar oraz łatwy w obsłudze interfejs TCP/IP, pozwalający na szybkie opracowanie i wdrożenie stanowiska badawczego.
Korzystając z robotów UR stanowisko badawcze można zbudować w każdym miejscu. Robot jest lekki i łatwo go przenosić. Ogromny wpływ na jakość i szybkość badań ma intuicyjny interfejs użytkownika, dzięki któremu programowanie robota w trybie kompensacji grawitacji jest dziecinnie proste – podkreśla dr inż. Krzysztof Walas z Politechniki Poznańskiej.
O wyborze robota UR zadecydowała także możliwość bezpiecznej współpracy z człowiekiem. – Dzięki temu, że robot nie musi pracować w klatce oddzielającej go od ludzi, można wchodzić z nim w naturalną interakcję, co znacząco skraca czas przeprowadzania badań – dodaje dr inż. Krzysztof Walas.

 

UR Przykład zastosowania dłoni robotycznej i UR3_m

Przykład zastosowania dłoni robotycznej i UR3

Badania i edukacja
UR3 będzie także używany na Politechnice Poznańskiej w celach dydaktycznych – dzięki prostej obsłudze, przyjaznemu interfejsowi oraz bezpieczeństwu użytkowania studenci będą mogli uczyć się podstaw programowania robotów oraz wykorzystywać UR do tworzenia kolejnych innowacyjnych rozwiązań. Robot uczestniczył już w wielu pokazach popularno-naukowych, takich jak Europejski Tydzień Robotyki, Noc Naukowców czy festiwal robotyki Cyberbot. Dzięki zapewnieniu najwyższych standardów bezpieczeństwa robot współpracujący UR może być wykorzystywany do zajęć nawet z najmłodszymi uczestnikami.
Dotychczasowe prace z wykorzystaniem robota UR3 wykonane zostały przez Zespół Inżynierii Biomedycznej i Biocybernetyki w składzie: mgr inż. Tomasz Mańkowski, mgr inż. Jakub Tomczyński oraz dr inż. Piotr Kaczmarek. Badania prowadzone są w Instytucie Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej. Robota UR3 dostarczyła firma Encon-Koester, dystrybutor Universal Robots w Polsce.

 

Źródło: Universal Robots

Authors

Related posts

Góra
English